■ 魯春叢

　　鋼鐵行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的逐步深入，鋼鐵行業(yè)已成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新的重要領(lǐng)域。

　　政策引導(dǎo)不斷加強(qiáng)

　　2022年2月，《關(guān)于促進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出，要 “推進(jìn)5G、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、數(shù)字孿生等技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用”。2022年4月，《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專項(xiàng)工作組2022年工作計(jì)劃》進(jìn)一步提出，要“制定鋼鐵行業(yè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)”。

　　2021年11月，工信部發(fā)布 《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋼鐵行業(yè)融合應(yīng)用參考指南 (2021年)》(以下簡(jiǎn)稱 《指南》)，這是第一個(gè)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與垂直行業(yè)融合應(yīng)用的參考指南。 《指南》基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)化設(shè)計(jì)、智能化制造、個(gè)性化定制等典型應(yīng)用模式，圍繞鋼鐵行業(yè)轉(zhuǎn)型需求，梳理形成20多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景；充分融合鋼鐵行業(yè)原有信息化五級(jí)結(jié)構(gòu)，形成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)的實(shí)施架構(gòu)；系統(tǒng)性闡述了網(wǎng)絡(luò)、標(biāo)識(shí)、平臺(tái)、安全的建設(shè)內(nèi)容和具體實(shí)施路徑。2021年，共有13家鋼鐵企業(yè)應(yīng)用案例入圍“2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)創(chuàng)新領(lǐng)航應(yīng)用案例”，8家企業(yè)入選 “2021年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范項(xiàng)目”；涌現(xiàn)出南京鋼鐵5G全連接工廠、德龍鋼鐵 “基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的生產(chǎn)安全一體化管控”、河鋼集團(tuán) “基于工業(yè)大數(shù)據(jù)的鋼材質(zhì)量自動(dòng)判定系統(tǒng)”、中天鋼鐵 “基于服務(wù)型制造的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)供應(yīng)鏈解決方案”等試點(diǎn)示范項(xiàng)目。

　　融合基礎(chǔ)日益堅(jiān)實(shí)

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)具有基礎(chǔ)性、聚合性、融合性的特征。

　　作為基礎(chǔ)性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)、數(shù)據(jù)、安全四大功能體系建設(shè)快速推進(jìn)。全國(guó)5G基站超155萬(wàn)個(gè)，高質(zhì)量外網(wǎng)實(shí)現(xiàn)地市全覆蓋。標(biāo)識(shí)解析五大頂級(jí)節(jié)點(diǎn)建成并運(yùn)行，二級(jí)節(jié)點(diǎn)超過180個(gè)。具有一定影響力的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)超過150個(gè)，“綜合型+專業(yè)型+特色型”平臺(tái)體系初步構(gòu)建。國(guó)家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)中心、分中心體系加速建設(shè)。安全監(jiān)測(cè)范圍覆蓋14個(gè)重要工業(yè)領(lǐng)域。

　　作為聚合性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過將物聯(lián)網(wǎng)、5G、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等數(shù)字技術(shù)深度集成，帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)全面突破和迭代創(chuàng)新。工業(yè)芯片、5G工業(yè)模組、智能傳感終端、時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)PON、云PLC、邊緣計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)研制和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速推進(jìn)。部分5G工業(yè)模組售價(jià)下降至500元以下。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)端到端滿足大部分工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的基本功能。相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布60項(xiàng)，R16、R17標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)5G核心網(wǎng)技術(shù)行業(yè)應(yīng)用能力不斷增強(qiáng)。

　　作為融合性技術(shù)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)字技術(shù)與行業(yè)特有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、需求相結(jié)合，加速工業(yè)機(jī)理模型的匯聚沉淀，提升生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各環(huán)節(jié)數(shù)字化水平，也帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同高效運(yùn)轉(zhuǎn)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用已從研產(chǎn)供銷服轉(zhuǎn)向綜合集成與系統(tǒng)創(chuàng)新，特別是向生產(chǎn)控制環(huán)節(jié)加速延伸。全國(guó) “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”在建項(xiàng)目總數(shù)達(dá)到了2400個(gè)，形成上萬(wàn)個(gè)5G應(yīng)用案例和20多個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景。

　　應(yīng)用實(shí)踐成果豐碩

　　隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在鋼鐵行業(yè)融合創(chuàng)新的不斷深入，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將在鋼鐵行業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化轉(zhuǎn)型中發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用，重點(diǎn)體現(xiàn)在降本、增效、提質(zhì)、綠色、安全五個(gè)方面。

　　在降本方面，寶鋼利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn) “一總部多基地”管控，實(shí)現(xiàn)上海寶山、武漢青山、南京梅山和湛江東山等基地間產(chǎn)銷平衡、資源分配、協(xié)同制造，在提升效率的同時(shí)降低了經(jīng)營(yíng)成本。鄂鋼構(gòu)建了操業(yè)集控中心，通過連接200多套自動(dòng)化系統(tǒng)，采集30余萬(wàn)個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，合并多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)、操作室，實(shí)現(xiàn)了噸鋼鐵耗降低70公斤。

　　在增效方面，湛江鋼鐵與中國(guó)聯(lián)通合作，基于 “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”打造智慧鋼廠，利用5G超高可靠低時(shí)延特性，遠(yuǎn)程控制端到端時(shí)延降低至10毫秒級(jí)，實(shí)現(xiàn)智能頭盔智能巡檢、在線監(jiān)測(cè)運(yùn)維、設(shè)備遠(yuǎn)程控制、AI行為分析等典型場(chǎng)景應(yīng)用。AR巡檢故障排除率提升65%、在線監(jiān)測(cè)故障預(yù)警率提升90%、運(yùn)維時(shí)效提升50%、作用效率增加30%。

　　在提質(zhì)方面，鞍鋼與中國(guó)移動(dòng)合作，結(jié)合5G和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)將企業(yè)的人、機(jī)、物、系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺質(zhì)檢。他們利用5G網(wǎng)絡(luò)將采集到的冷軋現(xiàn)場(chǎng)4K/8K等高清圖像數(shù)據(jù)回傳至操作室平臺(tái)，通過視覺AI分析能力對(duì)圖像進(jìn)行處理分析，完成表面缺陷實(shí)時(shí)檢測(cè)。方案部署完成后，帶鋼常規(guī)缺陷檢出率達(dá)95%以上，在線綜合缺陷分類率超過90%，提高成材率的同時(shí)減少了停機(jī)時(shí)間。

　　在綠色方面，天津鋼鐵建設(shè)超低排放全生命周期信息化系統(tǒng)，通過智能裝備應(yīng)用、精益現(xiàn)場(chǎng)管理、信息技術(shù)與集團(tuán)業(yè)務(wù)的深度融合，提升了能源管控系統(tǒng)運(yùn)行和協(xié)調(diào)效率，全年噸鋼綜合電耗、水耗同比降低14%和13%，回收轉(zhuǎn)爐煤氣同比增加2%。太鋼通過碳數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)碳數(shù)據(jù)管控和包含鐵礦石等10余個(gè)產(chǎn)品在內(nèi)的全生命周期碳足跡實(shí)時(shí)計(jì)算。

　　在安全方面，中國(guó)電信在太鋼和寶鋼打造基于數(shù)字孿生的智能安防管理平臺(tái)，通過嵌入5G定位+UWB室內(nèi)定位，AI視覺進(jìn)行人臉、軌跡識(shí)別，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)人員、車輛、物料的精準(zhǔn)管控，有效提高人員、物料、車輛的管理精度，電子圍欄及防盜管理，室內(nèi)最高精度可達(dá)±0.3米。首自信打造了首鋼安全生產(chǎn)管理云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了隱患排查閉環(huán)治理、預(yù)測(cè)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控、電子臺(tái)賬管理、重大危險(xiǎn)源在線監(jiān)控及預(yù)警、職業(yè)病危害防治與管理、應(yīng)急管理等系統(tǒng)功能，最大限度降低由于人、物、環(huán)境和管理因素導(dǎo)致的設(shè)備故障，設(shè)備完好率提高了5%，設(shè)備故障率降低6%。

　　還要看到，“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+鋼鐵”融合創(chuàng)新是一個(gè)長(zhǎng)期、持續(xù)的過程，還存在諸多問題與挑戰(zhàn)，比如企業(yè)數(shù)字化水平差異大，數(shù)字化人才儲(chǔ)備少，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)投入大、周期長(zhǎng)等。這更加需要開展多方 “團(tuán)體賽”，不斷深化高校、科研院所、企業(yè)間的協(xié)同創(chuàng)新，加速推動(dòng)OT、IT、CT、DT深度融合，為制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。

　　(作者系中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院院長(zhǎng))

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